Асинхронды қозғатқыштар
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
I.тарау Асинхронды қозғалтқыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1.1Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.2Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.3 Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға түрлендірудің электр физикалық процесі ... ... ... ... ... ... ... ..7
II.тарау Асинхронды қозғалтқыштың электромагниттік моменті ... ... ...13
2.1 Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы ... ... ... ... ... ...16
2.2Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары ... ... ... ... ... 18
2.3Есептеулер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
Қолданылған әдебиеттер тізімі...
I.тарау Асинхронды қозғалтқыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1.1Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.2Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.3 Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға түрлендірудің электр физикалық процесі ... ... ... ... ... ... ... ..7
II.тарау Асинхронды қозғалтқыштың электромагниттік моменті ... ... ...13
2.1 Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы ... ... ... ... ... ...16
2.2Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары ... ... ... ... ... 18
2.3Есептеулер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
Қолданылған әдебиеттер тізімі...
Кіріспе.
Электр машиналары электротехникада және электроэнергетикада қолданылатын электр машиналар түрлерін конструкциясын жалғау схемаларын және қолданыстағы физика заңдарын қарастырады. Электр машиналар түрлері: трансформаторлар, айнымалы тоқ машиналары, тұрақты тоқ машиналары, асинхронды машиналары, синхронды машиналары, қозғалтқыштар мен генераторлар құрылысы мен жұмысын қарастырады. Электр машиналар пәні электроэнергетика саласында мынандай орындарда кеңінен орын алады. Өндірісте, транспортта, авияцияда, автоматты басқару және реттеу саласында және құрылыста кеңінен қолданылады. Механикалық энергияны электр энергиясына және керісінше электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру үшін қолданылады. Механикалық энергия электр энергиясына түрлендіргіш машинасын генератор деп атайды. Электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіргіш машина бұл қозғалтқыш (двигатель) деп аталады. Кез-келген электр машинасына әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде қолданылатын болады. Оның екі жақты энергия түрлендіргіш қасиеті машинаның қайтымдылығы деп аталады. Сонымен қатар бір текті токтың электрэнергиясын, екінші тоқтың энергиясына түрлендіру үшін, электрмашиналары қолданады. Мұндай электр машина түрлендіргіш деп аталады.
Электр машиналары электротехникада және электроэнергетикада қолданылатын электр машиналар түрлерін конструкциясын жалғау схемаларын және қолданыстағы физика заңдарын қарастырады. Электр машиналар түрлері: трансформаторлар, айнымалы тоқ машиналары, тұрақты тоқ машиналары, асинхронды машиналары, синхронды машиналары, қозғалтқыштар мен генераторлар құрылысы мен жұмысын қарастырады. Электр машиналар пәні электроэнергетика саласында мынандай орындарда кеңінен орын алады. Өндірісте, транспортта, авияцияда, автоматты басқару және реттеу саласында және құрылыста кеңінен қолданылады. Механикалық энергияны электр энергиясына және керісінше электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру үшін қолданылады. Механикалық энергия электр энергиясына түрлендіргіш машинасын генератор деп атайды. Электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіргіш машина бұл қозғалтқыш (двигатель) деп аталады. Кез-келген электр машинасына әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде қолданылатын болады. Оның екі жақты энергия түрлендіргіш қасиеті машинаның қайтымдылығы деп аталады. Сонымен қатар бір текті токтың электрэнергиясын, екінші тоқтың энергиясына түрлендіру үшін, электрмашиналары қолданады. Мұндай электр машина түрлендіргіш деп аталады.
Әдебиеттер тізімі.
1. Андреев В.П... Сабинин Ю.А Основы электропривода. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1963 – 722 с.
2. Гейлер Л.Б. Основы электропривода. – Минск: Высшая школа, 1972. – 609с.
3. Иванов – Смоленский А.В. Электрические машины. – М.: Энергия, 1980. – 928с.
4. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. – М.: Энергия, 1971. – 400с.
5. Чиликин М.Г., Санллер А.С. Обший курс т электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 576с.
6. Филиппов Б.А., Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. – М.: МЭИ, 1977, - 204с.
1. Андреев В.П... Сабинин Ю.А Основы электропривода. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1963 – 722 с.
2. Гейлер Л.Б. Основы электропривода. – Минск: Высшая школа, 1972. – 609с.
3. Иванов – Смоленский А.В. Электрические машины. – М.: Энергия, 1980. – 928с.
4. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. – М.: Энергия, 1971. – 400с.
5. Чиликин М.Г., Санллер А.С. Обший курс т электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 576с.
6. Филиппов Б.А., Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. – М.: МЭИ, 1977, - 204с.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Мазмұны:
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
I-тарау Асинхронды қозғалтқыштар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1.1Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... 4
1.2Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары ... ... ... ... ... . ... ... ... ..5
1.3 Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға түрлендірудің электр физикалық процесі ... ... ... ... ... ... ... ..7
II-тарау Асинхронды қозғалтқыштың электромагниттік моменті ... ... ...13
2.1 Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы ... ... ... ... ... ...1 6
2.2Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары ... ... ... ... ... 18
2.3Есептеулер ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
Кіріспе.
Электр машиналары электротехникада және электроэнергетикада қолданылатын электр машиналар түрлерін конструкциясын жалғау схемаларын және қолданыстағы физика заңдарын қарастырады. Электр машиналар түрлері: трансформаторлар, айнымалы тоқ машиналары, тұрақты тоқ машиналары, асинхронды машиналары, синхронды машиналары, қозғалтқыштар мен генераторлар құрылысы мен жұмысын қарастырады. Электр машиналар пәні электроэнергетика саласында мынандай орындарда кеңінен орын алады. Өндірісте, транспортта, авияцияда, автоматты басқару және реттеу саласында және құрылыста кеңінен қолданылады. Механикалық энергияны электр энергиясына және керісінше электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру үшін қолданылады. Механикалық энергия электр энергиясына түрлендіргіш машинасын генератор деп атайды. Электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіргіш машина бұл қозғалтқыш (двигатель) деп аталады. Кез-келген электр машинасына әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде қолданылатын болады. Оның екі жақты энергия түрлендіргіш қасиеті машинаның қайтымдылығы деп аталады. Сонымен қатар бір текті токтың электрэнергиясын, екінші тоқтың энергиясына түрлендіру үшін, электрмашиналары қолданады. Мұндай электр машина түрлендіргіш деп аталады.
АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАР.
Асинхронды машиналар айнымалы ток машиналарына жатады және олардың жалпы өндірістік орындалу асинхронды қозғалтқыш түрінде жасалады. Асинхронды машиналар элекетр техникалық құрылысы бойынша энергияны түрлендіргіш болып табылады, асинхронды генератор ретінде қосымша конструкциялық және сұлбалық өзгеріс кіргізбей жұмыс істей алмайды. Асинхронды қозғалтқышты қарастырдық.
Асинхронды қозғалтқыштардың қызметі. Асинхронды қозғалтқыштар құрылысының қарапайымдылығы мен жұмысының сенімділігі арқасында адамзат тіршілігінің, иінді біліктерді айналдыруға механикалық энергияны керек ететін қызметтердің бәрінде кеңінен пайдаланылып келеді.
Ауыл шаруашылығында шаңды орта мен химиялық заңды орталарда жұмыс жасай алатын бірден- бір электр қозғалтқыш осы асинхронды машина ғана. Асинхронды қозғалтқыштарды, үшфазалы және бірфазалы электр желілеріне қосу үшін үшфазалы немесе бірфазалы етіп жасайды. Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштар роторларының орамаларының түрлеріне қарай, фазалық немесе қысқа тұйықталған роторлары асинхронды қозғалтқыштар деп бөлінеді. Ауыл шаруашылығында, негізінде механикалық энергияның ең арзан әрі сенімді, көзі ретінде қысқа тұйықталған роторлы асинхронды электр қозғалтқыштар қолданылады.
Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштың құрылысы. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштың негізгі құрылыс бөлшектеріне статор, ойықтарға орналасқан үшфазалы екі орама және басқа да қосалқы элементтер. Жақсы суыну үшін оның білігіне желдеткіш орнатылып, қаңқасы көп қырлы етіп құйылған. Құрастыру, орнату, ажырату кездерінде алып - салуға қолайлы болу үшін қорабының жоғарғы жағынан ілгекті болт болады.
Асинхронды қозғалтқыштың статоры. Асинхронды қозғалтқыштың статоры арнайы электр техникалық болаттан қалыпқа құйып жасалған тісті қаңылтырлардан жасалған, ішкі қуыс цилиндр, оның магнит өткізгіштігі (μ), кәдімгі конструкциялық болаттан жоғары.
Бұл айнымалы магнит өрісті статор темірінде артық магниттелуден (гистерезис) болатын шығындарды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.
Статор құйып жасамайды, қалыңдығы 0,35мм тісті қаңылтырдан жинайды, мақсаты - ол арқылы Фуко құйынды тогының өтуіне кедергіні көбейту. Қаңылтырдың арасында электрлік түйіспе болдырмау үшін қаңылтырларды электр оқшауландырғыш лакпен бояйды. Осының барлығын бірге алғанда, статор болатында құйынды токтармен гистерезистен болатын электрлік және магниттік шығындар, ақыр соңында, ПӘК - нің мөлшеріне әсер етеді. Болаттың магнит өткізгіштігі неғұрлым жоғары және қаңылтыр неғұрлым жұқа механикалық бекемдігі жеткілікті болса, соғұрлым асинхронды қозғалтқыштың шығыны аз және ПӘК жоғары болады, 98% - ға дейін және одан жоғары болады. Іштен жанатын қозғалтқыштардың бірде - бірінде мұндай көрсеткіш жоқ. Статор асинхронды қозғалтқыштың қаңқасына мықтап тығыздалады. Қаңқа шойыннан немесе салмағы жеңіл арнайы қорытпалардан құйылады және жұмыс жағдайына арналған іргетасқа немесе арнайы тірекке бекітіледі. Статорды тісті қаңылтырлардан құрастырған кезде оның ішкі бетінде белгілі пішінде ойық пайда болады.
Асинхронды қозғалтқыштардың статорындағы ойықтары негізінде тік бұрышты болады. Ойықтардың ашықтығына қарай олар жартылай жабық қуаттылығы 100 кВт - тан төмен машиналар үшін, жартылай ашық қуаттылығы 100 кВт - тан жоғары машиналар үшін және ашық қуаттылығы өте жоғары машиналар үшін.
Статор фазаларының жалпы саны Znc деп белгіленеді және полюстер мен фазаларға сай ойықтар саны деп аталатын q фаза сандары мен машиналардың полюстері арқылы байланысады.
q =
мұндағы m1 - статор орамасының фазалар саны; 2p - статор орамасының полюстарының саны.
Үшфазалы қозғалтқыштар статорының ойықтарының саны жұп және алтыға еселенетін болуы тиіс.
Z = q · mt2 p = 6tk
мұндағы k = q h p = 1,2,3 және т.б.
Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады. Қаңылтырлар гситерезис құбылысынан болатын магниттік және электрлік шығындарды азайту үшін арнайы электр техникалық болаттардан жасалып, құйынды токтың өтуіне кедергіні арттыру үшін лакпен оқшауландырылады, ол туралы 1- бөлімде "Трансформаторлар" қарастырылған ротордың қаңылтырларды цилиндр түрінде престеледі, оның қажет пішінде ұзына бойында ойығы болады. Ротор біліке мықтап отырғызып шпонкамен бікітіледі, ол жүктеме кезінде айналып кетпеу үшін сақтандырылады. Айналған кездегі ортадан тепкіш күштердің әсерінен, ротордың ойықтары статордың ойығынан қарағанда жабықтығы жоғары болғандықтан, оның орамаларына әсер етеді. Қысқа тұйықталған роторлар үшін ойықтың жабық түрлерінде қолдануға болады. Қозғалтқыштың жұмыс кезіндегі шуын азайту және оның іске қосу сипаттамасын жақсарту мақсатында ойықты тайқылығын да пайдаланады.
Қысқа тұйықталған ротордың ойықтарының саны Znp асинхронды қозғалтқыштардың жұмысын нашарлататын зиянды сәттерді азпйту үшін, статор ойықтарының санымен Znp сәйкес келуі тиіс және мына шарттар сақталуы тиіс:
Znp != Znc : Znp != Znc +- p ; Znp != Znc +- p ; Znp != Znc ; Znp != Znc+- 2p ;
Znp != Znc +- p ; Znp!= 2Znc ; Znp!= 2Znc +- 2p; Znp != Znc +- p ;
Znp != 6pk +- 1; Znp != 6pk ; Znp != 6pk +- 2p; Znp != 6pk +- 2p +- 2p +- 1,
мұндағы к - кез - келген оң сан; р - статор орамасының жұп полюстері саны. Ойықтары қиғаш болса статор мен ротордың ойықтары санының қатынастарының таңдау кеңейеді.
Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштарда статор мен ротор орамаларының бірнеше түрі, олардың ішінде тұзақты, толқынды және қысқа тұйықталған (тек қысқа тұйықталған роторлар үшін) орамалар қолданылады.
Қуаттылғы кіші машиналар үшін тұзақты орамаларының бір түрі ретінде, тіркеспелі орамаларда қолданылады. Асинхронды машинаның қуаттылығына кернеуінің мөлшері мен ойықтарының пішініне қарай орамаларының түрін таңдап алады. Бір қабатты тізбекті орамалар қуаттылығы 7кВт - қа дейінгі асинхронды қозғалтқыштарда қолданылады. Толқынды орамалар негізінде, фазалық ротролы асинхронды қозғалтқыштардың роторларында қолданылады.
Орамалардың сипатталуы.
ойықтарының санымен (т);
жұп полюстарының санымен (р);
паралелль жұп тармақтар саымен (у);
фазаның қатарлас тармақтарындағы біріне - бірі тізбектей жалғанған орамдарының санымен (w)^
ораманың еселеуішімен К0;
мұндағы Ку - орамды қысқарту коэффициенті; Кр - статордың бойымен фаза орамасының орамдары қалай бөлініп орналасуын ескеретін еселеуіш; Кс - ротордың немесе статордың ойықтарының орналасу қиғаштығы коеффициенті.
Ораманың негізгі элементтері: орам, секция және шарғы. Орам - ойықтарда полюстік бөлінуіне бірдей немесе одан кем қашықтықта біріне - бірі жалғастырылған, орналасқан екі өткізгіштің жиынтығы.
τ =
мұндағы D - жонылған статордың ішкі диаметрі; 2р - орама полюстерінің саны. Полюсті бөлінуді ойық саны Znc арқылы көрсетуге болады:
τ =
Орамасының орамы құрастырылуы жағынан "ажыратылмайтын" бір өтізгіштен арнайы тұрақты пішіндегі қалыпқа оралған (ораманы дайындаудың шарғылық тәсілі) немесе "ажыратылатын" екі өткізгіштен жасалып ойыққа аслғаннан кейін біріне - бірін тізбектей қосқан (ораманы өзек арқылы даярлау тәсілі) болады. Орамдарды шарғы әдісімен даярлау тек қана қимасы жіңішке сымдарды пайдаланып және қуаты кіші электр қозғалтқыштардың орамалары ретінде қолданылады. Ажыратылмайтын орамалардың оамалырын орауға арнайы орауыш машиналарды пайдаланады. Секциялық әдісімен даярланған орамалардың қуаттылығы шектелмейді. Бөлім бір - біріне тізбектей жалғастырылған бір немесе бірнеше орамдар.
Шарғы - ортақ оқшаулағышпен біріктірлген бір немесе бірнеше секциялау . Мұның бәлендей айырмашылығы жоқ. Ораманың бөлімдері өзінің қадамымен сипатталады (у) деп белгіленеді.
Орама шарығының қадамы жақтарының арасындағы қашықтық. Ол толық егер y= r немесе қысқарған, егер y r болса.
Ораманың орамдары статордың ойықтарының барлық бетіе бірдей тегіс төселеді, мұндай да өткізгіштер бір ойықта бір немесе бірнеше қабат болып түсуі мүмеін, осы белгілері бойынша орамалар бір қабатты және көп қабатты болып бөлінеді олар бір немесе бірнеше қатар орналасуы мұмкін.
Орналасу сұлбасының нұсқаларын таңдағанда маңдайшасын, қасбетін және шарғы аралық жалғастыруда өткізгіш аз кететін шарғыны машинамен оралған ораманы ойықтарға орналастыру ыңғайлы және зақымданғаннан шарғыны ауыстыру жеңіл болатындай етіп, орналастырғанда оның бір жағы ойықтың жоғарғы қабатына, ал екіншісі басқа ойықтың төменгі қабатында орналастырылады. Екі қабатты раманың артықшылығы оның шарғысын электр машинасынан тыс жерде даярлау, оларды жақсылап оқшаулау және ойыққа даяр күйінде орналастыру мүмкіндігінің болуы. Бірақ та мұндай орналастыру тек қана ойықтар ашық түрінде болғанда болады. Жартылай жабық және жартылай ашық ойықтарға бөлімнің өткізгіштерін саңылау арқылы бір - бірлеп жатқызады. Екі қабатты орамадан тағы бір артықшылығы қадамын қысқарту арқылы мыстың шығынын қысқарту мүмкіндігі.
Кернеуі 500 Вольтқа дейінгі қуаттылығы 60 кВт - тан аспайтын асинхронды қозғалтқыштарда жартылай жабық ойықтар және секциялары жұмсақ ойыққа жататын бөлімдері оқшауланған орама қолданылады. Мұндай орамалар тығындау тәсілімен төселеді. 250 кВт - қа дейінгі қолзғалтқыштарға екі қабатты қатқыл катушкалы орамалар қолданылады, оларды жартылай жабық ойықтарға салады. Қуаттылығы жоғары кернеуді 500 - ден 6000 Волтьқа дейінгілерде екі қабатты тұзақты орама қолданылады, олар қысқа қадамды және қатқыл шарғылы болып келеді, ашық ойықтарға орналасады.
Асинхронды қозғалтқыштардың статор ойықтарындағы орамаларының латын алфавиттерінің С1, С2, С3 және С4, С5, С6 қаріптерімен таңбаланған ұштары сәйкес қысқыш қалыптарына шығарылады да, Ү немесе ∆ етіп, бекітіледі. Роторлардың қысқа тұйықталған орамаларда ротор ойықтарына балқыған алюминий құйып бекітіледі. Сонымен қатар түп жағында қысқа тұйықталған сақина мен желдеткіш қалақтар пайда болады, олар қосымща суытуды қамтамасыз етеді.
Фазалық роторлардың орамалары, статордың орамаларымен бірдей. Фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыштың роторлық орамасы фазасының бас жақ ұшы біліктің қуыс ұшы арқылы шығарылады және электр оқшауландырылған төлкеге мықтап отырғызылған үш түйіспе сақинасына жалғанады. Щетка ұстағыштар мен серіппелер реттегіш резисторларды жалғап тұруға арналған графит щеткаларды сақиналарға қысып тұрады. Ротор орамалары оларды Ү сұлбасы бойынша қосқанда бейтараппен бірігеді де, ұштары шығарылмайды. Оларды ∆ сұлбасы бойынша қосқанда фазаның басқы ұшы да түйісу сақинасымен жалғасады. Согдықтан мұндай қозғалтқышты фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыш деп атайды.
Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға түрлендірудің электр физикалық процесі. Асинхронды қозғалтқыш электр энергиясын механикалық энергияға айналдыру үшін статор орамасында біліктік айналдыратын айнымалы магнит өрісі пайда болуы керек.
Ол үшін қажетті және міндетті түрде үш шарт орындалуы тиіс:
статорда кемінде екі орама болу;
орама статордың ойықтарындағы кеңістікке геометриялық біріне бірі қиғаш орналасуы;
орамалардағы токтар, уақыт жағынан бір-бірінен ығысқан болуы;
Сонымен айнымалы магнит өрісін туғызуы үшін статордың орамалары аймақтық (геометриялық) ығыса орналасуы, ал ондағы токтар уақыты жағынан бір-бірінен ығысуы болуы тиіс. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыш статорының орамасы үшфазалы электр желісіне қосылғанда айнымалы электр өрісін туғызудың үш шартын орындайды және ротор орамасымен бірігіп электр энергиясын білікті айналдытарын механикалық энергияға айналдырады. Мұндай өзгертудің электр физикалық процесі мына ретпен іске асырылады. Статор фазаларының Ү немесе Δ сұлбалары бойынша жалғанып, үшфазалы электр желісіне қосылады. Олардың әрқайсысында уақыт жағынан бір-бірінен ығысқан синусоидалы айнымалы ток пайда болады, ол айнымалы үш магнит ағынын туғызады. Токтар сияқты уақыт жағынан бір-бірінен ауытқулы айнымалы үш магнит ағынының өзара әрекеттесуінен 50Гц жиілікте t = φω = (2PI3) 2PI ƒ = (2PI3) 2PI50 = 0,00667 ≈ 0,007 секунд өзгермейтін қорытындылаушы толықсушысы магнит өрісін туғызады, ал асинхронды қозғалтқыштың бір фазасының орамында толықсушы магнит ағынының бір жарым еселік амплитудалық мәніне тең болады:
Ф = Ф1m
Статордың үшфазалы орамасы жасаған магнит өрісінің ерекшелік сипаты, ол ал уақыттың өзгеруіне қарамастан мөлшері жағынан тұрақтылығын сақтайды, статордың ішкі ойығының бетінің ұзын бойымен бір қалыпты айналады. Бұл магнит өрісі тұрақты магнит өрісі сияқты жылжымайтын статордың маңында бір қалыпты, n1 жылдамдықпен айналады Статор орамасының айнымалы өрісі, өзінің айналу процесіне асинхронды қозғалтқыш роторының орамасын қиып өтіп, электр магниттік индукция заңы бойынша онда ЭҚК индукциялайды:
e2 = w2
мұндағы w2 - ртор орамасындағы орам саны қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштардың, егер ротордың орамасы барылқ кезде тұйықтаулы, онда индукцияланған ЭҚК e2 - нің әсерінен синусоидалы айнымалы ток туындайды. Ол статор орамасы сияқты айнымалы магнит өрісін жасайды. Статор мен ротордың магнит ағындарының өзара әсерлесуі бір жағындағы секция орамасындағы магнит өрісін күшейтеді (статор мен ротордың магнит күш сызығының бағыты біріне бірі дәл келеді) және сол секцияның екінші жағындағы магнит өрісін әлсіретеді (статор мен ротордың магнит күш сызықтары біріне - бірі қарсы бағытталған. Оының нәтижесінде магнит ағынының симетрясыздығынан секция орамасы жағынан электр динамикалық күш F күш әсер етеді, ол статордың да, ротордың да орамаларына бірдей дәрежеде әсер ететін электр магнитттік момент туғызады. Статор қозғалмайтындай етіп орнатылып бекітілген, ал білікке бекітілген ротор айгөлектер арқылы мықтап корпусқа бекітілгендіктен, ол n2 жылдамдығымен айналысқа түседі. Егер роторды бекітіп статорды босатса, онда айналықа статор түседі. Сонымен статор орамасына беріогн электр энергиясы магнит энергиясы арқылы ротордың білігін айналдыратын механикалық энергияға түрленеді. Мұнда ротордың айналу жылдамдылығынан ылғи да аз болады. (n2 n) себебі олардың жылдамдықтары бірдей болған жағдайда ротор орамасының ормдары статор орамасының магнит өрісін қиып өтпейді де, онда ротордың ЭҚК индукцияланбайды. Ротродың орамасында ток пен магнит өрісі болмайды, демек айналдыру моменті де болмайды. Ротордың айналу жылдамдығы төмендейді, раманың магнит өрісі ротор орамасын қайтадан қиып өте бастайды қиып өтк бастайды да ЭҚК, ок, магнит ағыны және айналдыру моменті қайтадан пайда болады, автоматты түрде ротордың ауналу жылдамдығы мен статор орамасының магнит өрісі арасындағы айырмашылықты автоматты түрде ұстап тұрады. Сөйтіп асинхронды электрқозғалтқыштың ротроы барлық уақытта статор орамасының магнит өрісімен синхронды емес, үнемі асинхронды айналады. Осыдан келіп, асинхронды қозғалтқыш деп аталған. Ротор статор орамасының магнит өрісіне қарама - қарсы бағытта сырғитын сияқты көрінеді. Ротор мен статор орапмасының өрістерінің салыстырмалы айырмасы сырғанау шамасымен S сипатталады.
S =
мұндағы, n1 - статор орамасы магнит өрісінің айналу жылдамдығы , n2 - ротор орамасыныдағы магнит өрісінің айналу жылдамдығы; n1 - n2 - сырғанау жылдамдығы.
Әдетте, жылдамдық - n1 - ді, ал nс синхронды айналу жылдамдығы делінеді. Қалыпты жұмыс жағдайында асинхронды қозғалтқыштың сырғанауы аса жоғары емес, синхронды жылдамдықтың (2 ... 6% - дай): SH = 0, 002 ... .0,06. Қуаттылығы жоғары қозғалтқыштарда сырғанау аз.
Арнайы мақсатқа арналған қозғалтқыштардың сырғанауы синхронды жылдамдықтың (10-15% - на) дейін жетуі мүмкін. Статордың магнит өрісінің синхронды айналу жылдамдығы токтың жиілігі f1 мен статор орамасының жұп полюсінің санына Р1 байланысты:
nc =
Жиілігі (f1 = 50Гц) өндірістік токтың статор орамасы магнит өрісінің синхронды айналу жылдамдығының мүмкін болатын жоғарғы шамасы: nс = 60f50I = 3000 айнмин. Асинхронды қозғалтқыштың статоры орамасының жұп полюстер саны артқан сайын кәдімгі жағдайда бестен көп болмайды, оның синхронды жылдамдығы еселі қатынаста төмендейді: 3000, 1500, 1000, 750, 600 және т.б. айнмин. Шындығында магнит өрісінің бір полютен екіншісіне ауысу уақыты тұрақты болып қалуы тиіс болғандықтан, полюс санының өсуімен олардың арасы жақындайды, демек екі, жағдай да магнит өрісінің бірінен екіншісіне ауысу уақыты бірдей болуы үшін жылдамдық та азаюы тиіс. Асинхронды қозғалтқыштар роторының айналу жылдамдығы әдетте синхронды жылдамдықпен сырғанау арқылы бойынша өрнектеледі:
n2 = n1 (1 - S)
Көп жағдайда айналу жылдамдығы айнмин емес, рад с-пен жазылады және айналудың бұрыштық жиілігі ω делінеді. Олар өзара мына теңдік ақылы беріледі:
ω =
Онда сызуды, статор мен ротор орамалы магнит өрісінің бұрыштық айналуы жиіліктері ω1 және ω2 арқылы көрсетуге болады:
S = 1
ал ротордың бұрыштық айналу жиілгі
ω2 = ω1 (I - S) арқылы беріледі.
Асинхронды қозғалтқыштардың техникалық төл - құжаты болады, онда қызу температурасын қалыпты шамадан асырмай, керегінше ұзақ жұмыс істеуге болатын қалыпты өлшемдері келтіріледі. Қозғалтқышта жапсырылған қаңылтырда көрсетілген номинал параметрге: біліктегі механикалық қуат Р2 ротро мен статорды жалғаудың мүмкін болған сұлбалары, сызықтық және фазалық кернеулер мен токтар, біліктің айнымалы n, ПӘК, cosφ және кейбір басқа да қосалқы мәні бар мағұлматтар болады.
Асинхронды қозғалтқыштың энергетикалық диаграммасы. Асинхронды қозғалтқыш стаоры орамасына берілген электр энергиясының білікті айналдыратын механикалық энергияға айналуы, оның машинаның әр түрлі бөлшектерінде шығын болуымен байланысты. Бұл асинхронды қозғалтқыштың жұмыс қасиеттерін білуде зор маңызы бар процесс.
Асинхронды қозғалтқыштың статоры орамасына берілген электр энергиясының білікті айналдыратын механикалық энергияға айналу сатылары бойынша анық қадалауға, ондағы электр шығындарын білуге мүмкіндік береді.
Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың электр желісінен алған активті қуаттылығы ЭТН курсынан белгілі өрнек бойынша анықталады:
P1 =
Бұл қуаттың бір бөлігі статор орамасының өткізгіштері арқылы өткенде жұмсалады. Қуаттың бұл ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Мазмұны:
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
I-тарау Асинхронды қозғалтқыштар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1.1Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... 4
1.2Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары ... ... ... ... ... . ... ... ... ..5
1.3 Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға түрлендірудің электр физикалық процесі ... ... ... ... ... ... ... ..7
II-тарау Асинхронды қозғалтқыштың электромагниттік моменті ... ... ...13
2.1 Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамасы ... ... ... ... ... ...1 6
2.2Асинхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары ... ... ... ... ... 18
2.3Есептеулер ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
Кіріспе.
Электр машиналары электротехникада және электроэнергетикада қолданылатын электр машиналар түрлерін конструкциясын жалғау схемаларын және қолданыстағы физика заңдарын қарастырады. Электр машиналар түрлері: трансформаторлар, айнымалы тоқ машиналары, тұрақты тоқ машиналары, асинхронды машиналары, синхронды машиналары, қозғалтқыштар мен генераторлар құрылысы мен жұмысын қарастырады. Электр машиналар пәні электроэнергетика саласында мынандай орындарда кеңінен орын алады. Өндірісте, транспортта, авияцияда, автоматты басқару және реттеу саласында және құрылыста кеңінен қолданылады. Механикалық энергияны электр энергиясына және керісінше электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіру үшін қолданылады. Механикалық энергия электр энергиясына түрлендіргіш машинасын генератор деп атайды. Электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіргіш машина бұл қозғалтқыш (двигатель) деп аталады. Кез-келген электр машинасына әрі генератор, әрі қозғалтқыш ретінде қолданылатын болады. Оның екі жақты энергия түрлендіргіш қасиеті машинаның қайтымдылығы деп аталады. Сонымен қатар бір текті токтың электрэнергиясын, екінші тоқтың энергиясына түрлендіру үшін, электрмашиналары қолданады. Мұндай электр машина түрлендіргіш деп аталады.
АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАР.
Асинхронды машиналар айнымалы ток машиналарына жатады және олардың жалпы өндірістік орындалу асинхронды қозғалтқыш түрінде жасалады. Асинхронды машиналар элекетр техникалық құрылысы бойынша энергияны түрлендіргіш болып табылады, асинхронды генератор ретінде қосымша конструкциялық және сұлбалық өзгеріс кіргізбей жұмыс істей алмайды. Асинхронды қозғалтқышты қарастырдық.
Асинхронды қозғалтқыштардың қызметі. Асинхронды қозғалтқыштар құрылысының қарапайымдылығы мен жұмысының сенімділігі арқасында адамзат тіршілігінің, иінді біліктерді айналдыруға механикалық энергияны керек ететін қызметтердің бәрінде кеңінен пайдаланылып келеді.
Ауыл шаруашылығында шаңды орта мен химиялық заңды орталарда жұмыс жасай алатын бірден- бір электр қозғалтқыш осы асинхронды машина ғана. Асинхронды қозғалтқыштарды, үшфазалы және бірфазалы электр желілеріне қосу үшін үшфазалы немесе бірфазалы етіп жасайды. Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштар роторларының орамаларының түрлеріне қарай, фазалық немесе қысқа тұйықталған роторлары асинхронды қозғалтқыштар деп бөлінеді. Ауыл шаруашылығында, негізінде механикалық энергияның ең арзан әрі сенімді, көзі ретінде қысқа тұйықталған роторлы асинхронды электр қозғалтқыштар қолданылады.
Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштың құрылысы. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштың негізгі құрылыс бөлшектеріне статор, ойықтарға орналасқан үшфазалы екі орама және басқа да қосалқы элементтер. Жақсы суыну үшін оның білігіне желдеткіш орнатылып, қаңқасы көп қырлы етіп құйылған. Құрастыру, орнату, ажырату кездерінде алып - салуға қолайлы болу үшін қорабының жоғарғы жағынан ілгекті болт болады.
Асинхронды қозғалтқыштың статоры. Асинхронды қозғалтқыштың статоры арнайы электр техникалық болаттан қалыпқа құйып жасалған тісті қаңылтырлардан жасалған, ішкі қуыс цилиндр, оның магнит өткізгіштігі (μ), кәдімгі конструкциялық болаттан жоғары.
Бұл айнымалы магнит өрісті статор темірінде артық магниттелуден (гистерезис) болатын шығындарды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.
Статор құйып жасамайды, қалыңдығы 0,35мм тісті қаңылтырдан жинайды, мақсаты - ол арқылы Фуко құйынды тогының өтуіне кедергіні көбейту. Қаңылтырдың арасында электрлік түйіспе болдырмау үшін қаңылтырларды электр оқшауландырғыш лакпен бояйды. Осының барлығын бірге алғанда, статор болатында құйынды токтармен гистерезистен болатын электрлік және магниттік шығындар, ақыр соңында, ПӘК - нің мөлшеріне әсер етеді. Болаттың магнит өткізгіштігі неғұрлым жоғары және қаңылтыр неғұрлым жұқа механикалық бекемдігі жеткілікті болса, соғұрлым асинхронды қозғалтқыштың шығыны аз және ПӘК жоғары болады, 98% - ға дейін және одан жоғары болады. Іштен жанатын қозғалтқыштардың бірде - бірінде мұндай көрсеткіш жоқ. Статор асинхронды қозғалтқыштың қаңқасына мықтап тығыздалады. Қаңқа шойыннан немесе салмағы жеңіл арнайы қорытпалардан құйылады және жұмыс жағдайына арналған іргетасқа немесе арнайы тірекке бекітіледі. Статорды тісті қаңылтырлардан құрастырған кезде оның ішкі бетінде белгілі пішінде ойық пайда болады.
Асинхронды қозғалтқыштардың статорындағы ойықтары негізінде тік бұрышты болады. Ойықтардың ашықтығына қарай олар жартылай жабық қуаттылығы 100 кВт - тан төмен машиналар үшін, жартылай ашық қуаттылығы 100 кВт - тан жоғары машиналар үшін және ашық қуаттылығы өте жоғары машиналар үшін.
Статор фазаларының жалпы саны Znc деп белгіленеді және полюстер мен фазаларға сай ойықтар саны деп аталатын q фаза сандары мен машиналардың полюстері арқылы байланысады.
q =
мұндағы m1 - статор орамасының фазалар саны; 2p - статор орамасының полюстарының саны.
Үшфазалы қозғалтқыштар статорының ойықтарының саны жұп және алтыға еселенетін болуы тиіс.
Z = q · mt2 p = 6tk
мұндағы k = q h p = 1,2,3 және т.б.
Асинхронды қозғалтқыштардың роторлары қалыпталып жасалған тісті дөңгелек қаңылтырдан құрастырылады. Қаңылтырлар гситерезис құбылысынан болатын магниттік және электрлік шығындарды азайту үшін арнайы электр техникалық болаттардан жасалып, құйынды токтың өтуіне кедергіні арттыру үшін лакпен оқшауландырылады, ол туралы 1- бөлімде "Трансформаторлар" қарастырылған ротордың қаңылтырларды цилиндр түрінде престеледі, оның қажет пішінде ұзына бойында ойығы болады. Ротор біліке мықтап отырғызып шпонкамен бікітіледі, ол жүктеме кезінде айналып кетпеу үшін сақтандырылады. Айналған кездегі ортадан тепкіш күштердің әсерінен, ротордың ойықтары статордың ойығынан қарағанда жабықтығы жоғары болғандықтан, оның орамаларына әсер етеді. Қысқа тұйықталған роторлар үшін ойықтың жабық түрлерінде қолдануға болады. Қозғалтқыштың жұмыс кезіндегі шуын азайту және оның іске қосу сипаттамасын жақсарту мақсатында ойықты тайқылығын да пайдаланады.
Қысқа тұйықталған ротордың ойықтарының саны Znp асинхронды қозғалтқыштардың жұмысын нашарлататын зиянды сәттерді азпйту үшін, статор ойықтарының санымен Znp сәйкес келуі тиіс және мына шарттар сақталуы тиіс:
Znp != Znc : Znp != Znc +- p ; Znp != Znc +- p ; Znp != Znc ; Znp != Znc+- 2p ;
Znp != Znc +- p ; Znp!= 2Znc ; Znp!= 2Znc +- 2p; Znp != Znc +- p ;
Znp != 6pk +- 1; Znp != 6pk ; Znp != 6pk +- 2p; Znp != 6pk +- 2p +- 2p +- 1,
мұндағы к - кез - келген оң сан; р - статор орамасының жұп полюстері саны. Ойықтары қиғаш болса статор мен ротордың ойықтары санының қатынастарының таңдау кеңейеді.
Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштары. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштарда статор мен ротор орамаларының бірнеше түрі, олардың ішінде тұзақты, толқынды және қысқа тұйықталған (тек қысқа тұйықталған роторлар үшін) орамалар қолданылады.
Қуаттылғы кіші машиналар үшін тұзақты орамаларының бір түрі ретінде, тіркеспелі орамаларда қолданылады. Асинхронды машинаның қуаттылығына кернеуінің мөлшері мен ойықтарының пішініне қарай орамаларының түрін таңдап алады. Бір қабатты тізбекті орамалар қуаттылығы 7кВт - қа дейінгі асинхронды қозғалтқыштарда қолданылады. Толқынды орамалар негізінде, фазалық ротролы асинхронды қозғалтқыштардың роторларында қолданылады.
Орамалардың сипатталуы.
ойықтарының санымен (т);
жұп полюстарының санымен (р);
паралелль жұп тармақтар саымен (у);
фазаның қатарлас тармақтарындағы біріне - бірі тізбектей жалғанған орамдарының санымен (w)^
ораманың еселеуішімен К0;
мұндағы Ку - орамды қысқарту коэффициенті; Кр - статордың бойымен фаза орамасының орамдары қалай бөлініп орналасуын ескеретін еселеуіш; Кс - ротордың немесе статордың ойықтарының орналасу қиғаштығы коеффициенті.
Ораманың негізгі элементтері: орам, секция және шарғы. Орам - ойықтарда полюстік бөлінуіне бірдей немесе одан кем қашықтықта біріне - бірі жалғастырылған, орналасқан екі өткізгіштің жиынтығы.
τ =
мұндағы D - жонылған статордың ішкі диаметрі; 2р - орама полюстерінің саны. Полюсті бөлінуді ойық саны Znc арқылы көрсетуге болады:
τ =
Орамасының орамы құрастырылуы жағынан "ажыратылмайтын" бір өтізгіштен арнайы тұрақты пішіндегі қалыпқа оралған (ораманы дайындаудың шарғылық тәсілі) немесе "ажыратылатын" екі өткізгіштен жасалып ойыққа аслғаннан кейін біріне - бірін тізбектей қосқан (ораманы өзек арқылы даярлау тәсілі) болады. Орамдарды шарғы әдісімен даярлау тек қана қимасы жіңішке сымдарды пайдаланып және қуаты кіші электр қозғалтқыштардың орамалары ретінде қолданылады. Ажыратылмайтын орамалардың оамалырын орауға арнайы орауыш машиналарды пайдаланады. Секциялық әдісімен даярланған орамалардың қуаттылығы шектелмейді. Бөлім бір - біріне тізбектей жалғастырылған бір немесе бірнеше орамдар.
Шарғы - ортақ оқшаулағышпен біріктірлген бір немесе бірнеше секциялау . Мұның бәлендей айырмашылығы жоқ. Ораманың бөлімдері өзінің қадамымен сипатталады (у) деп белгіленеді.
Орама шарығының қадамы жақтарының арасындағы қашықтық. Ол толық егер y= r немесе қысқарған, егер y r болса.
Ораманың орамдары статордың ойықтарының барлық бетіе бірдей тегіс төселеді, мұндай да өткізгіштер бір ойықта бір немесе бірнеше қабат болып түсуі мүмеін, осы белгілері бойынша орамалар бір қабатты және көп қабатты болып бөлінеді олар бір немесе бірнеше қатар орналасуы мұмкін.
Орналасу сұлбасының нұсқаларын таңдағанда маңдайшасын, қасбетін және шарғы аралық жалғастыруда өткізгіш аз кететін шарғыны машинамен оралған ораманы ойықтарға орналастыру ыңғайлы және зақымданғаннан шарғыны ауыстыру жеңіл болатындай етіп, орналастырғанда оның бір жағы ойықтың жоғарғы қабатына, ал екіншісі басқа ойықтың төменгі қабатында орналастырылады. Екі қабатты раманың артықшылығы оның шарғысын электр машинасынан тыс жерде даярлау, оларды жақсылап оқшаулау және ойыққа даяр күйінде орналастыру мүмкіндігінің болуы. Бірақ та мұндай орналастыру тек қана ойықтар ашық түрінде болғанда болады. Жартылай жабық және жартылай ашық ойықтарға бөлімнің өткізгіштерін саңылау арқылы бір - бірлеп жатқызады. Екі қабатты орамадан тағы бір артықшылығы қадамын қысқарту арқылы мыстың шығынын қысқарту мүмкіндігі.
Кернеуі 500 Вольтқа дейінгі қуаттылығы 60 кВт - тан аспайтын асинхронды қозғалтқыштарда жартылай жабық ойықтар және секциялары жұмсақ ойыққа жататын бөлімдері оқшауланған орама қолданылады. Мұндай орамалар тығындау тәсілімен төселеді. 250 кВт - қа дейінгі қолзғалтқыштарға екі қабатты қатқыл катушкалы орамалар қолданылады, оларды жартылай жабық ойықтарға салады. Қуаттылығы жоғары кернеуді 500 - ден 6000 Волтьқа дейінгілерде екі қабатты тұзақты орама қолданылады, олар қысқа қадамды және қатқыл шарғылы болып келеді, ашық ойықтарға орналасады.
Асинхронды қозғалтқыштардың статор ойықтарындағы орамаларының латын алфавиттерінің С1, С2, С3 және С4, С5, С6 қаріптерімен таңбаланған ұштары сәйкес қысқыш қалыптарына шығарылады да, Ү немесе ∆ етіп, бекітіледі. Роторлардың қысқа тұйықталған орамаларда ротор ойықтарына балқыған алюминий құйып бекітіледі. Сонымен қатар түп жағында қысқа тұйықталған сақина мен желдеткіш қалақтар пайда болады, олар қосымща суытуды қамтамасыз етеді.
Фазалық роторлардың орамалары, статордың орамаларымен бірдей. Фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыштың роторлық орамасы фазасының бас жақ ұшы біліктің қуыс ұшы арқылы шығарылады және электр оқшауландырылған төлкеге мықтап отырғызылған үш түйіспе сақинасына жалғанады. Щетка ұстағыштар мен серіппелер реттегіш резисторларды жалғап тұруға арналған графит щеткаларды сақиналарға қысып тұрады. Ротор орамалары оларды Ү сұлбасы бойынша қосқанда бейтараппен бірігеді де, ұштары шығарылмайды. Оларды ∆ сұлбасы бойынша қосқанда фазаның басқы ұшы да түйісу сақинасымен жалғасады. Согдықтан мұндай қозғалтқышты фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыш деп атайды.
Асинхронды қозғалтқыштардың электр энергиясын механикалық энергияға түрлендірудің электр физикалық процесі. Асинхронды қозғалтқыш электр энергиясын механикалық энергияға айналдыру үшін статор орамасында біліктік айналдыратын айнымалы магнит өрісі пайда болуы керек.
Ол үшін қажетті және міндетті түрде үш шарт орындалуы тиіс:
статорда кемінде екі орама болу;
орама статордың ойықтарындағы кеңістікке геометриялық біріне бірі қиғаш орналасуы;
орамалардағы токтар, уақыт жағынан бір-бірінен ығысқан болуы;
Сонымен айнымалы магнит өрісін туғызуы үшін статордың орамалары аймақтық (геометриялық) ығыса орналасуы, ал ондағы токтар уақыты жағынан бір-бірінен ығысуы болуы тиіс. Үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыш статорының орамасы үшфазалы электр желісіне қосылғанда айнымалы электр өрісін туғызудың үш шартын орындайды және ротор орамасымен бірігіп электр энергиясын білікті айналдытарын механикалық энергияға айналдырады. Мұндай өзгертудің электр физикалық процесі мына ретпен іске асырылады. Статор фазаларының Ү немесе Δ сұлбалары бойынша жалғанып, үшфазалы электр желісіне қосылады. Олардың әрқайсысында уақыт жағынан бір-бірінен ығысқан синусоидалы айнымалы ток пайда болады, ол айнымалы үш магнит ағынын туғызады. Токтар сияқты уақыт жағынан бір-бірінен ауытқулы айнымалы үш магнит ағынының өзара әрекеттесуінен 50Гц жиілікте t = φω = (2PI3) 2PI ƒ = (2PI3) 2PI50 = 0,00667 ≈ 0,007 секунд өзгермейтін қорытындылаушы толықсушысы магнит өрісін туғызады, ал асинхронды қозғалтқыштың бір фазасының орамында толықсушы магнит ағынының бір жарым еселік амплитудалық мәніне тең болады:
Ф = Ф1m
Статордың үшфазалы орамасы жасаған магнит өрісінің ерекшелік сипаты, ол ал уақыттың өзгеруіне қарамастан мөлшері жағынан тұрақтылығын сақтайды, статордың ішкі ойығының бетінің ұзын бойымен бір қалыпты айналады. Бұл магнит өрісі тұрақты магнит өрісі сияқты жылжымайтын статордың маңында бір қалыпты, n1 жылдамдықпен айналады Статор орамасының айнымалы өрісі, өзінің айналу процесіне асинхронды қозғалтқыш роторының орамасын қиып өтіп, электр магниттік индукция заңы бойынша онда ЭҚК индукциялайды:
e2 = w2
мұндағы w2 - ртор орамасындағы орам саны қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштардың, егер ротордың орамасы барылқ кезде тұйықтаулы, онда индукцияланған ЭҚК e2 - нің әсерінен синусоидалы айнымалы ток туындайды. Ол статор орамасы сияқты айнымалы магнит өрісін жасайды. Статор мен ротордың магнит ағындарының өзара әсерлесуі бір жағындағы секция орамасындағы магнит өрісін күшейтеді (статор мен ротордың магнит күш сызығының бағыты біріне бірі дәл келеді) және сол секцияның екінші жағындағы магнит өрісін әлсіретеді (статор мен ротордың магнит күш сызықтары біріне - бірі қарсы бағытталған. Оының нәтижесінде магнит ағынының симетрясыздығынан секция орамасы жағынан электр динамикалық күш F күш әсер етеді, ол статордың да, ротордың да орамаларына бірдей дәрежеде әсер ететін электр магнитттік момент туғызады. Статор қозғалмайтындай етіп орнатылып бекітілген, ал білікке бекітілген ротор айгөлектер арқылы мықтап корпусқа бекітілгендіктен, ол n2 жылдамдығымен айналысқа түседі. Егер роторды бекітіп статорды босатса, онда айналықа статор түседі. Сонымен статор орамасына беріогн электр энергиясы магнит энергиясы арқылы ротордың білігін айналдыратын механикалық энергияға түрленеді. Мұнда ротордың айналу жылдамдылығынан ылғи да аз болады. (n2 n) себебі олардың жылдамдықтары бірдей болған жағдайда ротор орамасының ормдары статор орамасының магнит өрісін қиып өтпейді де, онда ротордың ЭҚК индукцияланбайды. Ротродың орамасында ток пен магнит өрісі болмайды, демек айналдыру моменті де болмайды. Ротордың айналу жылдамдығы төмендейді, раманың магнит өрісі ротор орамасын қайтадан қиып өте бастайды қиып өтк бастайды да ЭҚК, ок, магнит ағыны және айналдыру моменті қайтадан пайда болады, автоматты түрде ротордың ауналу жылдамдығы мен статор орамасының магнит өрісі арасындағы айырмашылықты автоматты түрде ұстап тұрады. Сөйтіп асинхронды электрқозғалтқыштың ротроы барлық уақытта статор орамасының магнит өрісімен синхронды емес, үнемі асинхронды айналады. Осыдан келіп, асинхронды қозғалтқыш деп аталған. Ротор статор орамасының магнит өрісіне қарама - қарсы бағытта сырғитын сияқты көрінеді. Ротор мен статор орапмасының өрістерінің салыстырмалы айырмасы сырғанау шамасымен S сипатталады.
S =
мұндағы, n1 - статор орамасы магнит өрісінің айналу жылдамдығы , n2 - ротор орамасыныдағы магнит өрісінің айналу жылдамдығы; n1 - n2 - сырғанау жылдамдығы.
Әдетте, жылдамдық - n1 - ді, ал nс синхронды айналу жылдамдығы делінеді. Қалыпты жұмыс жағдайында асинхронды қозғалтқыштың сырғанауы аса жоғары емес, синхронды жылдамдықтың (2 ... 6% - дай): SH = 0, 002 ... .0,06. Қуаттылығы жоғары қозғалтқыштарда сырғанау аз.
Арнайы мақсатқа арналған қозғалтқыштардың сырғанауы синхронды жылдамдықтың (10-15% - на) дейін жетуі мүмкін. Статордың магнит өрісінің синхронды айналу жылдамдығы токтың жиілігі f1 мен статор орамасының жұп полюсінің санына Р1 байланысты:
nc =
Жиілігі (f1 = 50Гц) өндірістік токтың статор орамасы магнит өрісінің синхронды айналу жылдамдығының мүмкін болатын жоғарғы шамасы: nс = 60f50I = 3000 айнмин. Асинхронды қозғалтқыштың статоры орамасының жұп полюстер саны артқан сайын кәдімгі жағдайда бестен көп болмайды, оның синхронды жылдамдығы еселі қатынаста төмендейді: 3000, 1500, 1000, 750, 600 және т.б. айнмин. Шындығында магнит өрісінің бір полютен екіншісіне ауысу уақыты тұрақты болып қалуы тиіс болғандықтан, полюс санының өсуімен олардың арасы жақындайды, демек екі, жағдай да магнит өрісінің бірінен екіншісіне ауысу уақыты бірдей болуы үшін жылдамдық та азаюы тиіс. Асинхронды қозғалтқыштар роторының айналу жылдамдығы әдетте синхронды жылдамдықпен сырғанау арқылы бойынша өрнектеледі:
n2 = n1 (1 - S)
Көп жағдайда айналу жылдамдығы айнмин емес, рад с-пен жазылады және айналудың бұрыштық жиілігі ω делінеді. Олар өзара мына теңдік ақылы беріледі:
ω =
Онда сызуды, статор мен ротор орамалы магнит өрісінің бұрыштық айналуы жиіліктері ω1 және ω2 арқылы көрсетуге болады:
S = 1
ал ротордың бұрыштық айналу жиілгі
ω2 = ω1 (I - S) арқылы беріледі.
Асинхронды қозғалтқыштардың техникалық төл - құжаты болады, онда қызу температурасын қалыпты шамадан асырмай, керегінше ұзақ жұмыс істеуге болатын қалыпты өлшемдері келтіріледі. Қозғалтқышта жапсырылған қаңылтырда көрсетілген номинал параметрге: біліктегі механикалық қуат Р2 ротро мен статорды жалғаудың мүмкін болған сұлбалары, сызықтық және фазалық кернеулер мен токтар, біліктің айнымалы n, ПӘК, cosφ және кейбір басқа да қосалқы мәні бар мағұлматтар болады.
Асинхронды қозғалтқыштың энергетикалық диаграммасы. Асинхронды қозғалтқыш стаоры орамасына берілген электр энергиясының білікті айналдыратын механикалық энергияға айналуы, оның машинаның әр түрлі бөлшектерінде шығын болуымен байланысты. Бұл асинхронды қозғалтқыштың жұмыс қасиеттерін білуде зор маңызы бар процесс.
Асинхронды қозғалтқыштың статоры орамасына берілген электр энергиясының білікті айналдыратын механикалық энергияға айналу сатылары бойынша анық қадалауға, ондағы электр шығындарын білуге мүмкіндік береді.
Үшфазалы асинхронды қозғалтқыштың электр желісінен алған активті қуаттылығы ЭТН курсынан белгілі өрнек бойынша анықталады:
P1 =
Бұл қуаттың бір бөлігі статор орамасының өткізгіштері арқылы өткенде жұмсалады. Қуаттың бұл ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz